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什么是鋰?

2009年10月28日 11:50 m.sdkjxy.cn 作者:佚名 用戶(hù)評(píng)論(0
關(guān)鍵字:鋰電池(170842)
什么是鋰?
鋰號(hào)稱(chēng)稀有金屬,其實(shí)它在地殼中的含量不算稀有,地殼中約有0.0065%的鋰,其豐度居第二十七位。已知含鋰的礦物有150多種,其中主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石等。海水中鋰的含量不算少,總儲(chǔ)量達(dá)2600億噸,可惜濃度太小,提煉實(shí)在困難。某些礦泉水和植物機(jī)體里,含有豐富的鋰。如有些紅色、黃色的海藻和煙草中,往往含有較多的鋰化合物,可供開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)的鋰礦資源豐富,以目前我國(guó)的鋰鹽產(chǎn)量計(jì)算,僅江西云母鋰礦就可供開(kāi)采上百年。

  鋰不但是既輕又軟、比熱最大的金屬,而且還是在通常溫度下呈固體狀態(tài)的一般材料中最輕的一種,通常貯藏于煤油或液體石蠟中。純鋰的比重跟干燥的木材差不多,等于一般稱(chēng)作輕金屬的鋁的密度的五分之一,幾乎只有同體積水的重量的一半。即使把鋰放到汽油中,它也會(huì)象軟木塞一樣輕輕地浮起來(lái)。

  在室溫條件下,鋰能和空氣中的氮?dú)夂脱鯕獍l(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。由于鋰具有和氫、氧、氮、碳及氧化物、硅酸鹽等物質(zhì)結(jié)合的能力,冶金工業(yè)部門(mén)把鋰作為捕氣劑、脫流劑,可以消除金屬鑄件中的孔隙氣泡、雜質(zhì)和其他缺陷。

  熒光屏是把熒光物質(zhì)涂在玻璃上制成的。不過(guò)這不是普通的玻璃,而是加進(jìn)了鋰的鋰玻璃。在玻璃中加進(jìn)鋰或鋰的化合物,可以提高玻璃的強(qiáng)度和韌性。

  把含鋰的陶瓷涂到鋼鐵或鋁、鎂等金屬的表面,形成一層薄而輕、光亮而耐熱的涂層,可作噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和火箭、導(dǎo)彈外殼的保護(hù)層。鋰與鋁、鎂、鈹?shù)群献鹘M成合:金,既輕又韌,已被大量用于導(dǎo)彈、火箭、飛機(jī)等制造上。

  潤(rùn)滑劑中加進(jìn)鋰的化合物,可以大大改善潤(rùn)滑效能。此種潤(rùn)滑劑適用于溫度在—50℃至200℃的范圍,因此被廣泛應(yīng)用于航空、動(dòng)力等部門(mén)的各種機(jī)械裝置和儀器儀表。

  某些鋰的有機(jī)化合物,如硬脂酸鋰、軟脂酸鋰等,它們的物理姓能不隨環(huán)境溫度變化而改變,因此是二種安全可靠的潤(rùn)滑劑,并具有永久性作用。如果在汽車(chē)的一些零件上加一次鋰潤(rùn)滑劑,就足以用到汽車(chē)報(bào)廢為止。

  氫化鋰遇水發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的氫氣。兩公斤氫化鋰分解后,可以放出氫氣566千升。氫化鋰的確是名不虛傳的制造氫氣的工廠。第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)飛行員備有輕便的氫氣源——?dú)浠囃枳鲬?yīng)急之用。飛機(jī)失事墜落在水面時(shí),只要一碰到水,氫化鋰就立即與水發(fā)生反應(yīng),釋放出大量的氫氣,使救生設(shè)備(救生艇、救生衣、訊號(hào)氣球等)充氣膨脹。

  堿性蓄電池組的電解溶液里有氫氧化鈉溶液,現(xiàn)在加入幾克氫氧化鋰溶液,蓄電池的使用壽命可以增加兩倍,工作溫度范圍可加大到-20℃----40℃。

  鋰——氯、鋰——硒之類(lèi)的電池,已在手機(jī)、筆記本電腦以及某些國(guó)防軍事部門(mén)中得到應(yīng)用。用鋰電池發(fā)電來(lái)開(kāi)動(dòng)汽車(chē),行車(chē)費(fèi)用只有普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的三分之一。鋰高能電池是一種很有前途的動(dòng)力電池。它重量輕,貯電能力大,充電速度快,適用范圍廣,生產(chǎn)成本低,工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體,不至于造成大氣污染。由鋰制取氚,用來(lái)發(fā)動(dòng)原子電池組,中間不需充電,可連續(xù)工作20年。

  氫彈里裝的不是普通的氫,而是比普通氫幾乎要重一倍的重氫或重二倍的超重氫。用鋰能夠生產(chǎn)出超重氫——氚,還能制造氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。早期的氫彈都用氘和氚的混和物作炸藥,當(dāng)今的氫彈里的爆炸物多數(shù)是鋰和氘的化合物——氘化鋰。我國(guó)1967年6月l7日成功地爆炸的第一顆氫彈,其中的炸藥就是氫化鋰和氘化鋰。1公斤氘化鋰的爆炸力相當(dāng)于5萬(wàn)噸烈性梯恩梯炸藥。據(jù)估計(jì),l公斤鈾的能量若都釋放出來(lái)可以使一列火車(chē)運(yùn)行4萬(wàn)公里; l公斤氘和氚的混和物卻可以使一列火車(chē)從地球開(kāi)到月球;而I公斤鋰通過(guò)熱核反應(yīng)放出的能量,相當(dāng)于燃燒20000多噸優(yōu)質(zhì)煤,比1公斤鈾通過(guò)裂變產(chǎn)生的原子能人10倍。

  元素名稱(chēng):鋰

  元素原子量:6.941

  元素類(lèi)型:金屬

  原子序數(shù):3

  元素符號(hào):Li

  元素中文名稱(chēng):鋰

  元素英文名稱(chēng):Lithium

  相對(duì)原子質(zhì)量:6.941

  核內(nèi)質(zhì)子數(shù):3

  核外電子數(shù):3

  核電核數(shù):3

  質(zhì)子質(zhì)量:5.019E-27

  質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量:3.021

  所屬周期:2

  所屬族數(shù):IA

  摩爾質(zhì)量:7

  氫化物:LiH

  氧化物:Li2O

  最高價(jià)氧化物:Li2O

  密度:0.534

  熔點(diǎn):180.5

  沸點(diǎn):1347.0

  外圍電子排布:2s1

  核外電子排布:2,1

  顏色和狀態(tài):銀白色金屬

  原子半徑:2.05

  常見(jiàn)化合價(jià)+1

  發(fā)現(xiàn)人:阿爾費(fèi)德森 發(fā)現(xiàn)年代:1817年

  發(fā)現(xiàn)過(guò)程:

  從金屬與酸作用所得的氣體中發(fā)現(xiàn)氫。 1817年,瑞典的阿爾費(fèi)德森,最先在分析透鋰長(zhǎng)石時(shí)發(fā)現(xiàn)了鋰。

  元素描述:

  銀白色的金屬。密度0.534克/厘米3。熔點(diǎn)180.54℃。沸點(diǎn)1317℃。是最輕的金屬??膳c大量無(wú)機(jī)試劑和有機(jī)試劑發(fā)生反應(yīng)。與水的反應(yīng)非常劇烈。在500℃左右容易與氫發(fā)生反應(yīng),是唯一能生成穩(wěn)定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬,電離能5.392電子伏特,與氧、氮、硫等均能化合,是唯一的與氮在室溫下反應(yīng),生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。由于易受氧化而變暗,故應(yīng)存放于液體石蠟中。

  元素來(lái)源:

  在自然界中,主要以鋰輝石和鋰云母及磷鋁石礦德形式存在。由電解熔融德氯化鋰而制得。

  元素用途:

  將質(zhì)量數(shù)為6的同位素(6Li)放于原子反應(yīng)堆中,用中子照射,可以得到氚。氚能用來(lái)進(jìn)行熱核反應(yīng),有著重要的用途。鋰主要以硬脂酸鋰的形式用作潤(rùn)滑脂的增稠劑。這種潤(rùn)滑劑兼有高抗水性、耐高溫和良好的低溫性能。鋰化物用于陶瓷制品中,以起到助溶劑的作用。在冶金工業(yè)中也用來(lái)作脫氧劑或脫氯劑,以及鉛基軸承合金。鋰也是鈹、鎂、鋁輕質(zhì)合金的重要成分。

  元素輔助資料

  鋰是繼鉀和鈉后發(fā)現(xiàn)的又一堿金元素。發(fā)現(xiàn)它的是瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯的學(xué)生阿爾費(fèi)特森。1817年,他在分析透鋰長(zhǎng)石時(shí),最終發(fā)現(xiàn)一種新金屬,貝齊里烏斯將這一新金屬命名為lithium,元素符號(hào)定為L(zhǎng)i。該詞來(lái)自希臘文lithos(石頭)。

  鋰發(fā)現(xiàn)的第二年,得到法國(guó)化學(xué)家伏克蘭重新分析肯定。

  鋰在地殼中的含量比鉀和鈉少的多,它的化合物不多見(jiàn),是它比鉀和鈉發(fā)現(xiàn)的晚的必然因素。

  鋰,原子序數(shù)3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。元素名來(lái)源于希臘文,原意是石頭。1817年由瑞典科學(xué)家阿弗韋聰在分析透鋰長(zhǎng)石礦時(shí)發(fā)現(xiàn)。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)石和磷鋁石等。在人和動(dòng)物機(jī)體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。天然鋰有兩種同位素:鋰6和鋰7。

  金屬鋰為一種銀白色的輕金屬;熔點(diǎn)為180.54°C,沸點(diǎn)1342°C,密度0.534克/厘米,硬度0.6。金屬鋰可溶于液氨。

  鋰與其它堿金屬不同,在室溫下與水反應(yīng)比較慢,但能與氮?dú)夥磻?yīng)生成黑色的一氮化三鋰晶體。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬氯化物中,只有氯化鋰易溶于有機(jī)溶劑。鋰的揮發(fā)性鹽的火焰呈深紅色,可用此來(lái)鑒定鋰。

  鋰很容易與氧、氮、硫等化合,在冶金工業(yè)中可用做脫氧劑。鋰也可以做鉛基合金和鈹、鎂、鋁等輕質(zhì)合金的成分。鋰在原子能工業(yè)中有重要用途。

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